基于离子液体的高效光子上转换器
材料科学
2011-11-01 v1
摘要
本文介绍了用离子液体（ILs）制造的光子上转换器的开发与表征，离子液体是近期因其独特性质（如可忽略的蒸汽压和高热稳定性）而备受关注的新型流体。本研究中的上转换器基于激发态多环芳族分子间的三重态-三重态湮灭（TTA），而TTA需要流体介质以允许分子相互碰撞从而进行能量转移。因此，基于TTA的光子上转换（TTA-UC）过程以前主要在有机溶剂中实现。研究发现，用于TTA-UC的分子（非极性或弱极性）能够稳定地溶剂化于特定类别的离子液体中。本文提出并讨论了所观察到的溶剂化机制。在连续波（CW）光激发下测得的上转换量子产额（UC-QYs）在中等激发强度（~ 6 W/cm2）下高达10%，这显著高于以往使用有机溶剂的TTA-UC研究（在CW光激发下最高仅约4%）。研究发现，在所有情况下，即使在本文研究的中等CW激发功率范围内，UC-QY的值也开始随着激发功率的增加而饱和。我们推导了描述UC-QY与激发功率关系的解析模型，并将其与实验结果进行了比较。两者的一致性表明该系统中的供体-受体能量转移是高效的。基于这些实验和解析发现，证明在离子液体中分子间的高效能量转移是可能的，因此对于TTA-UC而言，离子液体实际上并非粘性介质。
引用
@article{arxiv.1104.0053,
title = {Efficient Photon Upconverters with Ionic Liquids},
author = {Yoichi Murakami},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.0053},
year = {2011}
}
备注
This manuscript was submitted to Advanced Functional Materials (Wiley-VCH) on January 26, 2011. All contents of this manuscript have been filed as patents 2010-230938JP and 2011-021136JP